Was ist eine Hochgeschwindigkeitskamera?

Haben Sie schon einmal versucht, die Entstehung eines Regentropfens oder das Platzen eines Ballons zu beobachten, nur um festzustellen, dass alles zu schnell passiert, als dass Ihr Auge es hätte erfassen können? Das menschliche Auge ist bemerkenswert, hat aber seine Grenzen – es verarbeitet visuelle Informationen mit etwa 60 Bildern pro Sekunde. Das reicht für alltägliche Aktivitäten aus, reicht aber nicht aus, um schnelle Phänomene zu beobachten.

Hier kommt die Hochgeschwindigkeitsfotografie ins Spiel: Hochgeschwindigkeitskameras können Tausende von Bildern pro Sekunde aufnehmen und so Details schneller Ereignisse sichtbar machen, die sonst für uns unsichtbar sind. Beispielsweise erfolgt die Entstehung eines Wassertropfens in Millisekunden und ist mit bloßem Auge nicht zu beobachten. Hochgeschwindigkeitskameras ermöglichen es uns, solche flüchtigen Momente detailliert zu untersuchen.

In der Automobilindustrie sind Hochgeschwindigkeitskameras für Crashtests unverzichtbar. Sie zeichnen den schnellen Ablauf einer Kollision auf und liefern Erkenntnisse über Fahrzeugverformungen, Airbagauslösung und Insassenbewegungen. Diese Informationen sind entscheidend für die Sicherheit der Fahrzeuge und den Schutz der Passagiere.

Die 1998 gegründete AOS Technologies AG ist führend im Bereich der Hochgeschwindigkeits-Bildgebungslösungen. Unsere Kameras werden weltweit in verschiedenen Branchen eingesetzt, unter anderem bei Crashtests im Automobilbereich, um Sicherheit und Leistung zu verbessern. Immer wenn ein Ereignis zu schnell für das bloße Auge abläuft, liefern diese Kameras detaillierte Einblicke in Hochgeschwindigkeitsereignisse.

In diesem Artikel untersuchen wir die Entwicklung der Hochgeschwindigkeitsbildgebung und ihre Auswirkungen auf Technologie und Sicherheit.

Haben Sie sich schon einmal gefragt, warum Sie extrem schnelle Ereignisse nicht einfach mit einer Standard-Videokamera festhalten können? Um dies zu verstehen, betrachten wir es aus technischer Perspektive.

Standard-Videokameras sind so konzipiert, dass sie eine Bildfolge erzeugen, die dem menschlichen Auge kontinuierlich erscheint. Eine typische Videokamera erfasst beispielsweise 50 Bilder pro Sekunde, d. h. zwischen den Bildern liegt ein Intervall von 20 Millisekunden. Ereignisse innerhalb dieses 20-Millisekunden-Fensters können unaufgezeichnet bleiben.

In vielen technischen Anwendungen bestimmen die spezifischen Anforderungen den Typ der benötigten Hochgeschwindigkeits-Digitalkamera. Wenn Sie Ereignisse aufzeichnen müssen, die schneller ablaufen, als das menschliche Auge wahrnehmen kann, ist es wichtig, die passende Bildrate für Ihre Anwendung zu bestimmen. Obwohl es keine allgemeingültige Definition gibt, gelten Kameras mit Bildraten über 100 Bildern pro Sekunde allgemein als „Hochgeschwindigkeitskameras“. Letztendlich hängt die erforderliche Bildrate von den spezifischen Anforderungen Ihres Einsatzbereichs ab.

Haben Sie sich schon einmal gefragt, wie sich ein Airbag entfaltet?

Betrachten wir das Beispiel der Airbag-Auslösung. Ein typischer Seitenairbag entfaltet sich in etwa 15 bis 20 Millisekunden. Mit einer Standard-Videokamera sieht man möglicherweise ein Bild, in dem der Airbag nicht ausgelöst wird, und das nächste, in dem er vollständig aufgeblasen ist. Die kritische Phase der Auslösung dazwischen fehlt.

Hochgeschwindigkeitskameras überwinden diese Einschränkung, indem sie Bilder mit deutlich höheren Bildraten erfassen und so Ingenieuren die detaillierte Analyse schneller Ereignisse ermöglichen. Je nach gewünschtem Detaillierungsgrad können Ingenieure pro Millisekunde ein Bild erfassen, was während der Airbag-Auslösung etwa 20 Bilder ergibt, oder sich für noch höhere Bildraten entscheiden, um komplexere Details zu beobachten.

Solche Zeitlupenvideos mit hoher Bildfrequenz helfen dabei, die Funktionsweise eines sich entfaltenden Airbags im Detail zu verstehen.